高中物理人教版必修二課件重力勢能

1、 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心我們讓你更放心 ！ 第四節(jié)重第四節(jié)重 力力 勢勢 能能 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 安赫爾瀑布，又稱丘倫梅魯瀑布，位于委內(nèi)瑞拉玻利瓦爾州的圭亞那高原，卡羅尼河支流丘倫河上它的水量雖然不是很大，落差卻有979米，居世界第一，瀑布先瀉下807米，落在一個巖架上，然后再跌落172米，落在山腳下一個寬152米的大水池內(nèi)它氣勢雄偉、景色壯觀，果真應(yīng)了那句“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”的著名詩句瀑布于高山峭壁之間，凌空飛垂，珠飛玉濺，云霧蒸騰，山谷轟鳴襯以兩旁參天古樹，嶙峋怪石，壯麗之外又添幾分肅穆之美如果當(dāng)年詩仙李白云游

2、天下看到此景，不知更能吟唱出何等壯美的詩篇 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 1理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義式進(jìn)行計算2理解重力勢能的變化和重力做功的關(guān)系知道重力做功與軌跡無關(guān)3知道重力勢能的相對性 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 課前預(yù)習(xí)一、重力做功1物體的_發(fā)生變化時，重力要做功物體被舉高時，重力做_功；物體下落時，重力做_功2特點：物體運動時，重力對它做的功只跟它的_和_的位置有關(guān)，而跟物體運動的_無關(guān)二、重力勢能1定義：物體由于_而具有的能量高度負(fù)正起點終點路徑被舉高 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！

3、我們讓你更放心！ 返回 2大小：等于它所受_與所處_的乘積3表達(dá)式：Epmgh.4單位：焦耳，與功的單位相同5相對性：重力勢能總是相對選定的_而言的(該平面常稱為零勢面)6系統(tǒng)性：重力勢能是_與_所組成的系統(tǒng)共有的三、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系1表達(dá)式：WG_.2重力勢能的變化是_，與_的選取無關(guān)重力高度參考平面地球物體Ep1Ep2絕對的零勢面 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 3兩種情況(1)當(dāng)物體從高處運動到低處時，重力做_，重力勢能_，即WG0，Ep1Ep2.(2)當(dāng)物體由低處運動到高處時，重力做_，重力勢能_，即WG0，Ep 10，Ep1Ep2，表明重

4、力做正功，重力勢能減少，減少的重力勢能等于重力所做的功(2)當(dāng)物體由低處運動到高處時，WG0，Ep1Ep2，表明物體克服重力做功(重力做負(fù)功)，重力勢能增加，增加的重力勢能等于克服重力所做的功 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 嘗試應(yīng)用2關(guān)于重力勢能與重力做功的下列說法中正確的是()A物體克服重力所做的功等于重力勢能的增加B在同一高度，將物體以速率v0向不同方向拋出，從拋出到落地的過程中，重力所做的功相等，物體所減少的重力勢能也一定相等C重力勢能等于零的物體，不可能對別的物體做功D用手托住一個物體勻速上舉時，手的支持力做的功等于克服重力所做的功與物體重力勢能的增

5、量之和 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 解析：重力勢能具有相對性，重力對物體所做的功等于物體重力勢能的變化量，即WGEp，故A、B正確；重力勢能等于零，只能說明物體在參考平面上，不影響其對別的物體做功，故C錯；對于D選項，物體勻速上升，手的支持力大小等于物體的重力，二者移動的距離相同，所以手的支持力做的功等于克服重力做的功，又WGEp，故手的支持力做的功也等于物體重力勢能的增加量，而不是等于二者的和，故D錯答案：AB 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 重力勢能的計算 金茂大廈是上海的標(biāo)志性建筑之一，它主體建筑地上88層，地下3層

6、，高420.5 m，是目前國內(nèi)第一、世界第三的高樓，如圖所示距地面341 m的第88層為國內(nèi)迄今最高的觀光層，環(huán)顧四周，極目眺望，上海新貌盡收眼底，質(zhì)量為60 kg的游客，在下列情況中，他的重力勢能各是多少？(g取10 m/s2)(1)以地面為參考平面；(2)以第88層為參考平面； 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 (3)以420.5 m的樓頂為參考平面，若他乘電梯從地面上升到88層，需克服重力做多少功？解析：(1)以地面為參考平面，游客在88層的相對高度為341 m，則Ep1mgh6010341 J2.0105 J.(2)若以88層處為參考平面，游客在88層的

7、相對高度為0，故Ep20.(3)克服重力做的功與參考平面的選擇無關(guān)，只與相對高度差有關(guān)，則W1mgh2.0105 J. 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 名師歸納：(1)物體的重力勢能的大小是相對的，其數(shù)值與參考平面的選擇有關(guān)(2)重力勢能的變化是絕對的，與參考平面的選擇無關(guān)，其變化量僅由重力對物體做功的多少來決定 答案：(1)2.0105 J(2)0(3)2.0105 J 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 變式應(yīng)用1如圖所示，桌面距地面的高度為 0.8 m，一物體質(zhì)量為2 kg，放在桌面上方0.4 m的支架上，則：(1)以桌面為

8、零勢能參考平面，計算物體具有的勢能，并計算物體由支架下落到地面過程中重力勢能減小多少？(2)以地面為零勢能參考平面計算物體具有的勢能，并計算物體由支架下落到地面過程中重力勢能減小多少？(3)比較以上計算結(jié)果，說明什么問題？ 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 解析：(1)以桌面為零勢能參考平面，物體距零勢能參考平面的高度為h10.4 m，因而物體具有重力勢能Ep1mgh12 9.80.4 J7.84 (J).物體落至地面時，物體的重力勢能為Ep 2mgh229.8(0.8) J15.68 (J)，因此物體在此過程中的重力勢能減小量EpEp1Ep27.84 J(15

9、.68) J23.52 J.(2)以地面為零勢能參考平面，物體的高度h1(0.4 0.8) m1.2 m，因而物體的重力勢能Ep1mgh129.81.2 J23.52 (J).物體落至地面時重力勢能為0.在此過程中，物體的重力勢能減小量為 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 EpEp1Ep223.52 J023.52 (J).(3)通過上面的計算，說明重力勢能是相對的，它的大小與零勢能參考平面的選取有關(guān)而重力勢能的變化是絕對的，它與零勢能參考平面的選取無關(guān)，其變化值與重力對物體做功的多少有關(guān)答案：(1)7.84 J23.52 J(2)23.52 J23.52 J(

10、3)見解析 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 重力做功與重力勢能變化 起重機以 g的加速度將質(zhì)量為m的物體勻減速地沿豎直方向提升高度h，則起重機鋼索的拉力對物體做的功為多少？物體克服重力做功為多少？物體的重力勢能變化了多少？14 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 重力做功WGmghcos 180mgh，即物體克服重力做功為mgh.又因為WGEp1Ep2mgh，所以WG0，Ep12，且第一個斜面光滑，第二個斜面粗糙由頂端滑到底端的過程中，重力對物體做的功分別為形W1和W2，重力勢能的變化量分別為Ep1和Ep2，則()AW1W2 BW

11、1Ep2 DEp1Ep2解析：兩個物體的質(zhì)量相等，重力相等，又初、末位置的高度差相等，所以重力做的功相等，重力勢能的變化量相等，故選項A正確，B、C、D錯誤答案：A 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 6.質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處由靜止釋放，落在地面后出現(xiàn)一個深度為h的坑，如圖所示，在此過程中()A重力對物體做功為mgHB重力對物體做功為mg(Hh)C物體的重力勢能減少了mg(Hh)D物體的重力勢能增加了mg(Hh) 解析：從初位置到末位置小球的高度下降了Hh，所以物體的重力做功為WGmg(Hh)，故A錯，B正確；重力做正功，重力勢能減少，減少的重力勢能等于

12、重力所做的功，所以Epmg(Hh)，故C正確，D錯誤答案：BC 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 提高練7.如圖所示，一個質(zhì)量為M的物本放在水平面上，物體上方連接一根自然長度為L，勁度系數(shù)為k的輕彈簧，現(xiàn)用手拉著彈簧的上端P點(開始時彈簧處于原長)緩慢豎直向上提升，直到物體離開地面一定高度，在這一過程中P點的位移是H，則物體的重力勢能增加了() 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 答案：C 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 8世界著名撐桿跳高運動員烏克蘭名將布勃卡身高 1.83 m，體重80 kg，他曾多次打破撐桿跳高世界紀(jì)錄，目前仍保持著6.14 m的室外世界紀(jì)錄請你探究以下兩個問題(g取10 m/s2)(1)他跳過6.14 m時，至少克服重力做多少功？(2)他的重力勢能改變了多少？(2)根據(jù)重力做功與重力勢能變化的關(guān)系可知，他的重力勢能增加了4 180 J.答案：(1)4 180 J(2)增加